近几年谐振式无线能量传输技术受到越来越多国内外学者的关注,该技术利用的是非辐射近场松耦合,通过具有相同本征频率的振荡器进行无线能量传输。相比磁耦合传输方式,谐振式无线能量传输技术的优势在于,松耦合可以使能量的传输距离延长,达到几十甚至上百厘米(cm),仍然保持相当高的输出功率和传输效率,并且耦合线圈的中心也没有严格要求同轴。为了保证功率源的输出功率能全部被负载吸收,防止反射回电源,对电源造成损害,阻抗匹配的问题凸显重要。本文提出了一种自动阻抗匹配系统设计,该系统可以跟踪负载变化快速地搜索到最佳匹配点。本设计主要做了以下几个方面的研究工作:1介绍了无线能量传输的原理,并分别对两线圈和四线圈的等效模型进行详细分析和推导,得到其传输效率的表达式。然后根据四线圈模型参数实际测量值进行效率仿真,得到传输效率与传输距离及工作频率关系模型图。2引入阻抗匹配的概念,并且介绍了几种阻抗匹配网络,给出两种自动阻抗匹配设计方案,分别分析其优缺点,最后选择了一种可以实现连续阻抗匹配的方案,即空气电容调谐式自动阻抗匹配系统设计。3本设计在最后给出了自动阻抗匹配系统的总体结构,重点在于以下几个方面:?双定向耦合器设计。?基于AD8302幅相信息检测电路设计。?系统整体软件设计流程。传统阻抗匹配设计仅仅采集传输线路中反射系数的模这一个参数,结合匹配算法搜索最佳匹配效果。但可能由于算法的局限性,使系统陷入局部最优值而不能达到要求的收敛效果,或者导致收敛速度较慢。本设计的创新之处在于:(1)利用定向耦合器和AD8302幅相检测芯片准确地得到线路中反射系数幅值和相位两个参数的信息。(2)由反射系数的幅值和相位两个参数可以快速地得到匹配网络需要的最佳容值,然后调谐至计算的最佳匹配点附近后,进一步利用梯度法进一步搜索最佳匹配点,加快匹配过程的收敛速度,并且可以防止陷入局部最优值。